Pós-processador QCAD/CAM

O QCAD/CAM pode exportar desenhos CAD para diversos formatos usados em CAM (fabricação assistida por computador). Esses formatos podem ser dialetos de código G ou outros formatos completamente diferentes. Cada formato CAM suportado é definido em um arquivo de configuração (ou “pós-processador”) que é um arquivo ECMAScript (JavaScript) que implementa os detalhes do formato. Todas as configurações disponíveis são armazenadas dentro do diretório postprocessors. Novas implementações de formato podem ser adicionadas no mesmo local.

Estrutura básica

Cada arquivo de configuração contém uma classe ECMAScript com o mesmo nome do arquivo de script. Se o arquivo de script se chama MyGCode.js, a classe definida dentro do script deve se chamar MyGCode.

A classe ECMAScript deve derivar direta ou indiretamente da classe CamExporterV2, que é definida pelo QCAD/CAM. CamExporterV2 define a estrutura básica das classes de configuração de exportador CAM. Diversos métodos de CamExporterV2 são chamados para exportar o cabeçalho do arquivo, as diversas entidades do desenho CAD e o rodapé. CamExporterV2 também cuida das diversas funções do QCAD/CAM, por exemplo a compensação do raio da ferramenta, a entrada / saída, o corte de contornos internos antes dos externos, a otimização de trajetórias, etc.

CamExporterV2 não produz nada por si só, mas por si mesmo geraria um arquivo vazio. CamExporterV2 oferece um fluxo de texto (QTextStream) para escrever no arquivo exportado. Esse fluxo de texto é exposto por meio da variável membro this.stream.

Se a saída desejada for um dialeto de código G (por ex. G1 X10 Y20 para um movimento linear), a configuração pode ser derivada da configuração existente para código G chamada GCodeBase, definida no arquivo GCodeBase.js. É o caso da maioria dos controladores de máquina. Uma dessas configurações de exemplo para a saída de código G em milímetros é definida no arquivo GCodeMM.js e está disponível na interface do usuário como a configuração chamada G-Code (G41/G42) [mm].

Derivar uma configuração de GCodeBase

Crie um arquivo com um nome único de sua escolha. Para este exemplo, chamamos a nossa nova configuração de MyGCode e a armazenamos em um arquivo com o mesmo nome, ou seja, MyGCode.js no diretório postprocessors da sua instalação do QCAD/CAM.

Você pode usar o seu editor de texto simples preferido para criar e escrever o arquivo, por exemplo o Notepad no Windows, o TextEdit no macOS ou o vim, Emacs, etc. em sistemas Linux.

MyGCode.js deve definir uma classe chamada MyGCode para ser uma configuração válida para o QCAD/CAM. Embora em ECMAScript, a rigor, não existam classes, podemos criar um conceito semelhante anexando funções ao objeto protótipo de uma função construtora. Como isso funciona exatamente foge ao escopo desta documentação. No entanto, há um modelo simples que você pode usar para todos os arquivos de configuração.

Para o nosso exemplo, a definição da classe MyGCode tem esta aparência (observe que as linhas que começam com // são comentários e não são necessárias):

// Incluir GCodeBase.js, que contém a classe 'GCodeBase',
// usada como base para a nossa própria configuração:
include("GCodeBase.js");

// Construtor da nossa classe:
function MyGCode(documentInterface, newDocumentInterface) {
    // Chamar o construtor da classe base:
    GCodeBase.call(this, documentInterface, newDocumentInterface);
}

// Derivar a nossa classe da classe GCodeBase:
MyGCode.prototype = new GCodeBase();

// Nome de exibição mostrado na interface do usuário:
MyGCode.displayName = "My G-Code";

Agora criamos uma nova configuração totalmente funcional chamada “My G-Code”, pronta para ser usada no QCAD/CAM e que produz código G básico.

Preferências de configuração

O construtor que definimos acima chama o construtor da nossa classe base GCodeBase. No construtor, podemos definir alguns parâmetros para a nossa configuração, como a unidade de saída desejada ou se queremos usar G41/G42 para a compensação do raio da ferramenta ou calcular o centro da trajetória da ferramenta.

Para configurar a unidade de saída (que é a unidade esperada pela sua máquina ou controlador), podemos definir a variável membro unit como Inch ou Millimeter, por exemplo:

this.unit = RS.Inch;

ou

this.unit = RS.Millimeter;

Outras configurações que podem ser definidas no construtor são:

Variável	Valores possíveis	Padrão	Descrição
this.outputOffsetPath	true ou false	false	Defina como true para calcular a compensação do raio da ferramenta em vez de usar G41/G42.
this.lineNumber	Número	10	Número inicial usado para a numeração de linhas (N…).
this.lineNumberIncrement	Número	10	Incremento do número de linha de linha para linha.
this.fileExtensions	Array	[ "nc", "cnc" ]	Lista de extensões de arquivo entre as quais o usuário pode escolher ao exportar por meio deste pós-processador.

Um construtor completo pode ter esta aparência:

function MyGCode(documentInterface, newDocumentInterface) {
    GCodeBase.call(this, documentInterface, newDocumentInterface);

    this.unit = RS.Inch;
    this.outputOffsetPath = true;
    this.lineNumber = 1;
    this.lineNumberIncrement = 1;
}

Definir a saída de código G

Blocos de código

A saída de código G é estruturada em blocos de código que são escritos no arquivo de saída ao usar a função de exportação CAM no QCAD/CAM. Por exemplo, o primeiro bloco de código que é escrito é o bloco de código “header”. Cada bloco de código é definido em uma variável membro que o identifica pelo nome, por exemplo this.header contém o bloco de código do cabeçalho do arquivo.

Os blocos de código podem ser sobrescritos para conter qualquer código / texto. Os blocos de código normalmente contêm variáveis para gerar as coordenadas X/Y atuais, o número da linha, o avanço, etc.

Suponhamos que uma única linha seja exportada para código G. A linha é exportada com compensação do raio da ferramenta à esquerda da linha (G41). Os blocos de código escritos no arquivo de saída são os seguintes:

Bloco de código	Descrição	Exemplo de saída
header	Cabeçalho da saída (sempre o primeiro bloco de código).	G21 G17 G90 G40 G49 G80
rapidMoveZ	Movimento rápido para o nível de segurança.	G0 Z100
rapidMove	Movimento rápido para a primeira posição do primeiro contorno (aqui o início da entrada da linha).	G0 X5 Y10
toolHeader	Primeiro bloco quando uma nova ferramenta entra em ação (troca de ferramenta).	T1
rapidMoveZ	Movimento rápido para baixo até o nível de aproximação (pairando sobre o material).	G0 Z5
firstLinearMoveZ	Penetração no material na velocidade de mergulho.	G1 Z-5 F50
toolpathHeader	Primeiro bloco de uma nova trajetória de ferramenta.
contourHeader	Primeiro bloco de um novo contorno dentro de uma trajetória de ferramenta.
singleZPassHeader	Cabeçalho para um único passe Z. Estamos cortando toda a profundidade em um único passe.
zPassFirstHeader	Primeiro cabeçalho de um ou vários passes Z.
linearMoveCompensationLeft	Movimento linear até o ponto inicial da linha ao longo da entrada, ativando a compensação do raio da ferramenta.	G41 X10 Y10 F500
linearMove	Movimento linear ao longo da linha até o ponto final da linha.	X30 Y10
linearMoveCompensationOff	Movimento linear para longe do ponto final ao longo da saída, desativando a compensação do raio da ferramenta.	G40 X35 Y10
zPassLastFooter	Último rodapé de um ou vários passes Z.
singleZPassFooter	Rodapé para um único passe Z.
contourFooter	Fim do contorno.
toolpathFooter	Fim da trajetória de ferramenta.
linearMoveZ	Movimento para fora do material até o nível de aproximação.	Z5
rapidMoveZ	Movimento rápido para o nível de segurança.	G0 Z100
toolFooter	Fim para esta ferramenta.
footer	Fim do programa.	M30

Muitos desses blocos de código normalmente ficam sem uso e não produzem nenhuma saída (bloco de código vazio).

Variáveis

Variável membro	Nome da variável	Descrição
inputFileName	INFILENAME	Nome do arquivo de entrada (por ex. arquivo DXF).
inputFilePath	INFILEPATH	Nome do arquivo de entrada com o caminho completo.
fileName	FILENAME	Nome do arquivo de saída.
filePath	FILEPATH	Nome do arquivo de saída com o caminho completo.
dateTime	DATETIME	Data e hora da exportação.
lineNumber	N	Número da linha atual.
spindleSpeed	S	Velocidade do fuso, tipicamente em rpm.
feedRate	F	Avanço.
plungeRate	FP	Velocidade de mergulho.
xHomePosition	XH	Posição de referência conforme configurada na configuração CAM.
yHomePosition	YH
zHomePosition	ZH
zSafety	ZS	Nível de segurança Z para trocas de ferramenta e início / fim.
zClearance	ZU	Nível de aproximação Z para se aproximar do material.
zClearancePass	ZUP	Nível de aproximação Z entre vários passes.
zCuttingDepth	ZD	Nível de corte Z (total).
xFirstPosition	XF	Primeira posição do primeiro contorno na primeira trajetória de ferramenta.
yFirstPosition	YF
xStartPosition	X1	Início da entidade (ponto inicial da linha / arco).
yStartPosition	Y1
zStartPosition	Z1
xPosition	X	Posição de destino atual. Ponto final da linha / arco atual.
yPosition	Y
zPosition	Z
xRelPosition	XR	Posição de destino atual como coordenada relativa, em relação ao ponto inicial.
yRelPosition	YR
zRelPosition	ZR
iArcCenterInc	I	Centro do arco, em relação ao ponto inicial.
jArcCenterInc	J
iArcCenterAbs	IA	Centro do arco, absoluto.
jArcCenterAbs	JA
arcRadius	RADIUS	Raio do arco.
arcDiameter	DIAMETER	Diâmetro do arco.
arcSweep	SWEEP	Varredura do arco (ângulo coberto pelo arco em rad, negativo no sentido horário).
tool	T	Ferramenta atual.
toolRadius	TR	Raio da ferramenta.
toolDiameter	TD	Diâmetro da ferramenta.
toolpathOrder	TOOLPATH_ORDER	Ordem da trajetória de ferramenta na lista de trajetórias, começando com 0 para a primeira trajetória.
toolCalls	TOOL_CALLS	Número de vezes que esta ferramenta foi usada.
toolpathName	TOOLPATH_NAME	Nome da trajetória de ferramenta atual (definido pelo usuário).
programName	PROGRAM_NAME	Nome do programa conforme configurado pelo usuário na configuração CAM.
xMin	X_MIN	Extensão mínima do desenho.
yMin	Y_MIN
zMin	Z_MIN
xMax	X_MAX	Extensão máxima do desenho.
yMax	Y_MAX
zMax	Z_MAX

Exemplos

Alterar o cabeçalho e o rodapé

Para adicionar ou alterar códigos G ou códigos M ou outras informações no cabeçalho ou no rodapé, uma configuração pode sobrescrever as variáveis membro header e footer no construtor, por exemplo da seguinte forma:

this.header = [ "[N] G0 Z100" ];
this.footer = [ "[N] G0 Z100", "[N] M30" ];

I/J absolutos

Para usar valores absolutos para os valores I/J do centro dos arcos, você pode sobrescrever os blocos de código de arco da seguinte forma:

this.firstArcCWMove = "[N] G2 [X] [Y] [IA] [JA] [F]";
this.arcCWMove = "[N] G2 [X] [Y] [IA] [JA] [F]";
this.firstArcCCWMove = "[N] G3 [X] [Y] [IA] [JA] [F]";
this.arcCCWMove = "[N] G3 [X] [Y] [IA] [JA] [F]";

Arquivo de modelo do pós-processador

O QCAD/CAM mescla automaticamente um arquivo de modelo DXF com o mesmo nome do arquivo do pós-processador (se disponível) ao definir ou trocar o pós-processador. Suponhamos que o pós-processador se chame “MyGCode”, implementado em postprocessors/MyGCode.js. Crie um arquivo DXF com as definições de ferramenta em postprocessors/MyGCode.dxf. Esse arquivo pode conter definições de ferramenta, camadas padrão ou o contorno da área de superfície disponível. Observação: qualquer conteúdo visível do arquivo de modelo é automaticamente colocado em uma camada bloqueada ao mesclar, de modo que fique apenas visível, mas não selecionável.